面向光声海底地形探测的声学信号建模与处理技术

《面向光声海底地形探测的声学信号建模与处理技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、⑧论文作者签名：窆l!』：堡指导教师签名：{；，，矗一论文评阅人1：赵筮羞』熬拯』浙亟太堂评阅人2：金睦坚』熬援』浙江太堂评阅人3：匿名评阅人4：——评阅人5：答辩委员会主席：睦迭虎』珏窒睦』主丝重三Z!§所委员1．．．．幽l=盈』熬拯』逝江太鲎委员2：赵航羞』熬拯』逝、江太堂委员3：渣翔』副熬拯』逝江太堂委员4：登丞歇垣』熬拯』逝鎏左堂一委员5：浙江大学研究生学位论文独创性声明』㈣嬲本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究

2、成果，也不包含为获得逝姿态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：专；，3L聋签字日期：2。11]}年；月卜日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解堂姿态堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权监姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：捌小彖导师签

3、名：々；／oL签字日期：沙1寸年；月l口日签字日期：≯l呼年3月Jo日致谢时光荏苒，从做本科毕业设计进入实验室学习到现在，三年的时光过去了。回首这段时光，感慨良多。首先，感谢我的导师徐文教授。在学业上，徐老师以他严谨的治学态度、精益求精的工作作风给我留下了深刻的印象，这些使我受益匪浅，并使我在科研路上不断进步。徐老师在生活上也给予了我很大的帮助，使我能够顺利完成学业，在此向您表示谢意。感谢金晓峰教授在论文研究及项目工作上给予我的支持和建议。感谢东华大学尚建华副教授、中科院上海光机所贺岩提供声光耦合采集的试验数据。感谢宫先仪院士对我在

4、学术方面的指导，您的思想高度和人格魅力都让我深感高山仰止，心向往之。感谢赵航芳教授、李建龙教授、潘翔副教授耐心的为我讲解专业知识。感谢余予斌师兄三年来的指导和帮助，你每次细心的讲解都让我受益匪浅。感谢金丽玲师姐、杨志国师兄、周悦师兄、张赢师兄、张美佳师姐、石绘红师姐为我解答课题方面的各种疑问。感谢实验室所有的同学，是你们让我感受到身处水声实验室这样一个大家庭的温暖。感谢我最亲爱的父母家人，感谢你们一直以来的无私付出和全力支持，你们含辛茹苦的把我养大，千言万语也道不尽对你们生育之恩，养育之恩的感激，对你们最好的报答就我能快乐的生活。现

5、在我即将走上工作岗位，也可以尽自己微薄的力量孝敬你们，希望你们身体健康。你们永远是我的动力源泉和精神支柱。彭小东2014年1月9目摘要海洋遥感是利用传感技术手段对海洋进行远距离非接触观测，以获取海洋景观和海洋要素的图像或数据资料，达到海洋环境监测、近海海洋勘察、海底地形探测、海洋动力现象观测等重要目的。目前广泛使用的海底地形测量系统有单波束回波测深仪、多波束回波测深仪以及机载激光测深仪。这些设备有各自的特点，也受制于各自的适用条件。光声探测概念的提出旨在突破传统光学水深测量和传统声学水深测量的限制。激光作用于水体介质，在水体中激发声

6、波，形成激光声源。利用基于水面声光耦合原理的光纤水听器作为海底回波的接收设备。将声纳的分辨率、距离优势与机载平台的速度和机动性结合起来，在若干应用场合可以作为传统地形测量的一个重要补充。本论文针对光声海底地形探测中的声学信号建模与处理技术进行研究。光声海底地形探测使用了新型探测声源和新型信号接收方式，带来便捷的同时也带来了若干新的问题。本论文对激光声脉冲的特性及海底回波模型，海底回波达到时间估计和动态水面环境下声信号接收干扰消除等问题进行研究。主动声纳探测体系中，发射信号的特性是主动声纳探测研究中至关重要的一部分。论文从实验采集到的

7、激光声脉冲数据出发，对激光声脉冲信号的特性进行研究。在此基础上，结合激光声脉冲的特性、传播衰减特性、海底散射等因素，建立了一种激光声脉冲的海底回波模型，并通过仿真实验验证了模型的合理性。光声海底地形测量问题属于含有未知参量的信号检测问题，处理的信号为海底的后向散射回波信号。论文使用特征函数相关检测的方法估计回波到达时间，此方法中特征函数为仿真产生的海底后向散射信号的包络序列，特征函数相关检测法利用了回波信号的幅度以及包络的综合特征，对海底回波的时间展宽和海底的随机起伏具有较好的拟合能力。通过仿真实验验证了特征函数相关检测算法的有效性

8、和抗干扰能力。论文最后从信号接收的角度，对基于水面声光耦合原理探测水下声信号的实验进行了重点研究，分析波浪可能对探测造成的干扰。在贝叶斯信号处理框架下，设计了一种基于时变AR模型的卡尔曼滤波器跟踪并抑制波浪干扰信号。通过对实验数据的滤